Les colonies en forme de roue

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La station orbitale la plus connue est la fameuse roue imaginée par Wernher von Braun. Illustration de la NASA/MSFC réalisée en 1952. Cliquer ici pour charger l'image complète. Ce document ainsi que les deux suivants ont été publiés dans la revue américaine "Colliers" puis diffusés un peu partout dans le monde. Dans son projet initial von Braun estimait le coût de cette "roue" à 4 milliards de dollars (de 1952 !) soit deux fois le prix de la bombe A d'Hiroshima. Il estimait qu'il faudrait une dizaine d'années pour la réaliser. Voici un extraits de ses commentaires.

"La roue mesure 75 m de diamètre et est constituée de 20 sections indépendantes, constituées de toiles de Nylon et de plastique transportées aplaties depuis la Terre et gonflée en orbite où elles prendraient leur rigidité. Pour simuler la pesanteur, la roue tourne sur elle-même à raison d'un tour en 22 secondes, l'équivalent du tiers de la pesanteur terrestre. Les occupants se tiennent en périphérie de la station, la tête orientée vers le centre de la roue. 

La température est régulée au moyen de thermostats qui modifient les conditions d'équilibre entre le rayonnement absorbé et le rayonnement dissipé dans l'espace, des panneaux mobiles peints en noir permettant d'absorber le rayonnement et de modifier la quantité de lumière dans la station. La roue est équipée d'une centrale thermique de 500 kW à vapeur de mercure exploitant l'énergie solaire captée par un miroir parabolique placé sur une des faces".

En 1968 le réalisateur Stanley Kubrik porta à l'écran le roman 2001: l'odyssée de l'espace d'Arthur C.Clarke, mettant en vedette la station spatiale SS5 et l'ordinateur HAL 9000 (Carl) aux tendances meurtrières. Cette colonie en forme de roue inspirée des travaux de von Braun fut longtemps considérée comme la station spatiale idéale. Photomontage de T.Lombry.

Une colonie installée dans une station orbitale "à la Kubrik" non loin de la Terre. De part sa conception elle est plus difficile à protéger des rayons nocifs et des impacts qu'une colonie cylindrique de O'Neill. Illustration de Joe Bergeron.

Plan rapproché de la station orbitale "à la Kubrik" installée en orbite basse autour de la Terre. Des navettes extérieures assurent le transport rapide du personnel le long de l'anneau. Les liaisons sont toutefois suspendues lors des éruptions solaires et pendant les essaims de météores. Illustration de Joe Bergeron.

Une station orbitale s'approche d'une planète découverte dans une région tourmentée de la Galaxie. Cette roue est protégée des rayonnements extérieurs par d'épais volets métalliques qui viennent obstruer les baies vitrées. Illustration de Joe Bergeron.

Une colonie usine en forme de roue. L'usine se situe à l'extrémité de l'axe. Le grand miroir réfléchit la lumière du Soleil dans les zones d'habitats situées dans la roue. Illustration de Rick Guidice réalisée en 1976.

Une colonie usine en forme de roue. Son revêtement extérieur est constitué d'une couche de scories de minerais d'une épaisseur de 1.8m pour la protéger contre les rayons cosmiques.

Circa, un groupe de colonies spatiales en forme de roue. Illustration de la NASA/Ames Research Center, 1976.

Circa, une colonie en forme de roue. Illustration de la NASA/Ames Research Center.

Une station spatiale en forme de roue équipée d'un complexe agricole reproduisant les 4 saisons et suivant le cycle de 24 heures. Les conditions météo sont contrôlées. La légende précisait que cette ferme ultramoderne n'utilisait pas de pesticides.

Assemblage des anneaux protecteurs faisant également office de miroirs réfléchissants dans une station orbitale en forme de roue. Illustration de Don Davis réalisée en 1975 pour la NASA/Ames Research Center.

Gros-plan sur les zones d'habitats situées dans la roue d'une colonie usine baptisée "Ring World". Illustration de Rick Guidice pour la NASA/Ames Research Center.

A l'intérieur d'une colonie en forme de roue le sol des zones résidentielles a été aménagé à partir de matière lunaire et une végétation terrestre s'y est acclimatée. Illustration de Don Davis réalisée en 1975 pour la NASA/Ames Research Center.

Une version plus moderne d'une colonie en roue en orbite géostationnaire. Composition de T.Lombry.

Les colonies de O'Neill

Une colonie de O'Neill telle que l'imagine son auteur. Apprécier ses dimensions : le pont suspendu au-dessus du fleuve à la même longueur que le Golden Gate de San Francisco, soit 2 km ! Cette station mesure plusieurs centaines de kilomètres de longueur et abrite des millions d'âmes. Illustration de Don Davis réalisée en août 1975.

Une colonie de O'Neill mesurant 6.4 x 32 km (4x20 miles). Toutes les "petites" sphères placées sur l'anneau fixé en périphérie du grand cylindre central sont des espaces réservés à l'agriculture. Illustration de la NASA/Ames Research Center.

Vue intérieure d'une colonie de O'Neill de 200 km de longueur et 12 km de rayon. Noter les miroirs pour équilibrer la température. La station est tellement vaste que des nuages peuvent s'y former ! Illustration de la NASA/Ames Research Center.

Pour passer du jour à la nuit dans une colonie de O'Neill l'une des solutions consiste à déplacer les grands miroirs qui apportent lumière et protection de telle sorte qu'ils fassent office d'écran occulteur devant la lumière du Soleil. Comme le dit l'auteur, je pense que l'artiste (en bas à droite) est en panne d'inspiration !

Vue à travers l'une des trois baies vitrées d'une colonie de O'Neill de 200 km de longueur et 12 km de rayon. Un tel édifice pèse 100 MT et pourrait abriter 100 millions d'individus. On distingue des nuages à 6 km de hauteur. La pluie est naturelle. Illustration de Don Davis.

Construction de colonies de O'Neill en grappes. Ni le budget ni les ressources n'ont dû entrer en ligne de compte ! Au bas mot rien que sur l'illustration il y en a pour plus de mille milliards de dollars ! Sa construction s'étendrait sur plus d'un siècle ! Illustration de la NASA/ Ames Research Center. 

Station orbitale de O'Neill pendant une éclipse totale de Soleil. Il s'agit d'un phénomène très rare en orbite puisqu'en général la station se place à un endroit où elle capte le rayonnement solaire en permanence. Illustration de Don Davis.

Les sphères de Bernal

La colonie de Bernal "Island One" en forme de sphère entourée des complexes agricoles suivi des radiateurs de refroidissement et du complexe technique qui se termine pas les antennes du réseau de télécommunication. Illustration de David Lauterbach.

La sphère de Bernal "Island One". Il s'agit d'une structure symétrique tournant autour d'un axe central pour reproduire l'effet de la pesanteur. Illustration de la NASA/Ames Research Center.

Assemblage des miroirs d'une sphère de Bernal servant à éclairer l'intérieur de la sphère. Pouvant abriter 10000 personnes, cette sphère présente une circonférence de 1 mile (1609m) et effectue 1.9 tours sur elle-même par minute pour reproduire la gravité terrestre. Illustration de la NASA/Ames Research Center.

La sphère de Bernal "Island One". Les anneaux circulaires bruns entourant l'axe sont des complexes agricoles. La navette de ravitaillement est propulsée par du fuel liquide. Illustration de la NSS Huntsville Alabama L5 Society.

La sphère de Bernal "Island One". La grande sphère située au centre constitue la zone résidentielle. Illustration de Rick Guidice réalisée en 1976 pour la NASA/Ames Research Center.

La sphère de Bernal "Island One" et une navette de ravitaillement. Les grands panneaux situés aux extrémités de la colonie sont des radiateurs de refroidissement. Illustration de Rick Guidice réalisée en 1976 pour la NASA/Ames Research Center.

La sphère de Bernal "Island One" vue à travers les baies vitrées situées dans la partie basse de la sphère. Illustration de Rick Guidice.

Coupe à travers les multiples toroïdes situés aux extrémités de la sphère de Bernal. Ils sont réservés à l'agriculture et à l'élevage. Illustration de la NASA/Ames Research Center.

Une colonie établie dans la sphère de Bernal "Island One". La lumière pénètre dans la sphère grâce à des mirois extérieurs. Au centre de l'axe les responsables ont amenagé les lieux afin que les habitants puissent profiter de l' état d'apesanteur. Il faut environ 20 minutes pour y accéder depuis l'endroit où joue les enfants. Illustration de Don Davis réalisé en 1976 pour la NASA/Ames Research Center.

La colonie installée dans la sphère de Bernal "Island One" s'offre un buffet "en plein air". Les rives de la rivière sont constituées de sable lunaire. Noter l'aile delta rouge. Illustration de Rick Guidice réalisée en 1976 pour la NASA/Ames Research Center.

La colonie installée dans la sphère de Bernal "Island One" bénéficierait d'un climat tropical symbolisé ici par une plage hawaiienne.

D'autres modèles de colonies

La colonie spatiale L5. A mi-chemin entre la roue de von Braun et la sphère de Bernal. Image extraite du film "First City in Space".

Le vaisseau "New Challenge of the Stars" imaginé par David H.Hardy : un astéroïde amenagé !

Station spatiale constituée avec des tanks externes de navette spatiale. Illustration du Space Science Institute.

L'Enterprise, NCC-1701, le vaisseau amiral du capitaine James T.Kirk et son équipage, héros de Star Trek du romancier Gene Roddenberry. Illustration de la Paramount.

Starship, le vaisseau des étoiles propulsé par fusion nucléaire se dirigeant vers l'étoile de Barnard.

Une colonie goutte de 200 m de diamètre. La grande goutte au centre contient les quartiers résidentiels, la petite goutte à droite abrite les serres agricoles. Illustration de T.Lombry.

Asgard, cité orbitale pouvant abriter des millions d'individus. Illustration d'Oceania dans le cadre du Millennial project.

Une colonie Asgard réunie dans des sphères où règne un état d'apesanteur. Illustration d'Oceania dans le cadre du Millennial project.

Les centrales solaires

Colonie spatiale en train d'assembler les panneaux d'une centrale solaire qui alimentera la Terre. Illustration de Henry Kluytmans.

Un capteur solaire avec son tore de Stanford bientôt prêt à réfléchir la lumière du Soleil vers la Terre.

Centrale solaire microonde terrestre récupérant l'énergie solaire réfléchie par une station orbitale sur un système rectenna couvrant plusieurs centaines d'hectares. Ce dispositif convertit la lumière en courant alternatif.

L'espace disponible sous le réseau rectenna est utilisé comme serre de culture car cet endroit bénéficie d'un ensoleillement garanti.

Centrale solaire microonde en cours de construction. Illustration de Don Davis.

Technologie

Une colonie en train d'assembler en orbite une catapulte "Mass driver" de la 1ere génération. Les charges utiles sont lancées à grande vitesse vers un point précis de l'espace (où se trouve une colonie par exemple) en transformant l'énergie électrique en énergie cinétique.

Un astronaute en train d'assembler une catapulte non loin de la Terre. Le premier modèle Mass Driver I de G.O'Neill mesurait 9 km de longueur et permettait de propulser une charge à 33g. Le modèle de la 3e génération ne mesure que 160 m et atteint une accélération de 1800g.

Alunissage en douceur d'un cargo à usage multiple. Sa première vocation est le transport des équipements miniers. Il contient également de petits modules d'habitation, des panneaux solaires et le matériel nécessaire à l'assemblage au sol d'une catapulte qui servira à propulser le minerai dans l'espace où il sera collecté.

L'ascenseur spatial (space elevator) peut transporter des véhicules ou toute charge utile en orbite. Son centre de gravité se situe au niveau de l'orbite géostationnaire à 35786 km. Utilisant des nanotubes, sa force de tension est supérieure à 20 GPa. Illustration Science@NASA.

"L'orbitale" inventée par l'écrivain Iain M.Bank. Pouvant abriter des millions d'individus, cette colonie spatiale mesure près de 5 millions de km de diamètre, 16 millions de km de circonférence et présente une largeur de 1600 km. Document Quest.